Plano da Disciplina - E

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
CENTRO TECNOLÓGICO
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO
COORDENAÇÃO DO CURSO DE ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO
Plano de Disciplina
1. Nome da disciplina
CIRCUITOS ELÉTRICOS
2. Código
TE-1517
3. Professor responsável
JOSÉ LAMEIRA SALIMOS
4. Carga horária
75 HORAS
5. Pré-requisitos
EN-01070: CÁLCULO III
EN-01083: ÁLGEBRA LINEAR
EN-01035: CÁLCULO NUMÉRICO
6. Ementa
Elementos de circuitos. Leis básicas de circuitos. Circuitos simples. Circuitos de
primeira ordem. Circuitos de Segunda ordem. Análise em regime permanente senoidal.
Circuitos resonantes. Circuitos magneticamente acoplados.(Sugiro eliminar por
insuficiência de carga horária).
7. Objetivos
A disciplina Circuitos Elétricos é o alicerce de todo o conhecimento dos
fenômenos elétricos aplicados à tecnologia. Usando-se uma abordagem analítica,
a disciplina objetiva dar conhecimento das principais variáveis de circuitos
(Corrente, Tensão, Potência e Energia) bem como dos elementos de circuitos
(Fontes, Resistores, Capacitores, Indutores e amplificadores Operacionais) e as
conseqüências de suas interligações através dos teoremas básicos de circuitos
(Lei de Ohm, Leis de Kirchhoff, Teorema de Thévenin e Norton,
Transformações de fontes e Máxima transferência de potência). A análise é feita
inicialmente em Corrente Contínua e em seguida em Regime Permanente
Senoidal, onde são introduzidos os conceitos de Impedância e Fasores.
Finalmente são analisados os circuitos ressonantes com elementos passivos,
voltados a aplicações em filtros e circuitos de sintonia.
8. Conteúdo Programático
Unidade 1 – VARIÁVEIS E ELEMENTOS DE CIRCUITOS
1.1 Introdução e Conceitos Básicos
1.2 Carga, Tensão e Corrente Elétrica
1.3 Potência e Energia
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1.4 Voltímetros e Amperímetros
1.5 Elementos de circuitos
1.5.1 Linearidade e Invariância no tempo
1.5.2 Elementos Passivos e Ativos
1.5.3 O Resistor
1.5.3.1 Lei de Ohm
1.5.3.2 Resistor linear e não linear
1.5.3.3 Curto circuito e Circuito aberto
1.5.4 Fontes Independentes
1.5.4.1 Fontes de tensão ideal e não ideal
1.5.4.2 Fontes de correntes ideal e não ideal
1.6 Exercícios resolvidos e propostos
Unidade 2 – CIRCUITOS RESISTIVOS
2.1 Introdução
2.2 Leis de Kirchhoff
2.2.1 Lei de Kirchhoff para as correntes
2.2.2 Lei de Kirchhoff para tensões
2.3 Associação de resistores
2.3.1 Em série e em Paralelo
2.3.2 Mista
2.3.3 Outras
2.4 Associação de fontes independentes
2.4.1 Em série e em paralelo
2.4.2 Teorema de Millman
2.5 Aplicações
2.6 Exercícios resolvidos e propostos
Unidade 3 – MÉTODOS DE ANÁLISE DE CIRCUITOS RESISTIVOS
3.1 Introdução
3.2 Análise das tensões de nó
3.3 Análise das correntes de malha
3.4 Exercícios resolvidos e propostos
Unidade 4 – TEOREMAS DE CIRCUITOS
4.1 Introdução
4.2 Transformação de fontes
4.3 Princípio da superposição
4.4 Teorema de Thévenin de de Norton
4.5 Teorema da máxima transferência de potência
4.6 Teorema de Millman
4.7 Aplicação
4.8 Exercícios resolvidos e propostos
Unidade 5 – AMPLIFICADORES OPERACIONAIS
5.1 Introdução
5.2 Modelo simplificado
5.3 O amplificador operacional ideal
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5.4 Análise das tensões de nó
5.5 Alguns circuitos típicos e aplicações
5.6 Exercícios resolvidos e propostos
Unidade 6 – CAPACITORES E INDUTORES
6.1 A função degrau e a função impulso
6.2 O capacitor
6.2.1. Capacitor linear e sua equação
6.2.2 Inércia de tensão num capacitor
6.2.3 Energia armazenada num capacitor
6.2.4 Associação de capacitores
6.3 O indutor
6.3.1 Indutor linear e sua equação
6.3.2 Inércia de corrente num indutor
6.3.3 Energia armazenada num indutor
6.3.4 Associação de indutores sem acoplamento magnético
6.4 Condições iniciais de circuitos chaveados
6.5 Aplicações
5.6 Exercícios resolvidos e propostos
Unidade 7 – CIRCUITOS RL E RC
7.1 Introdução
7.2 Resposta natural de circuitos RL e RC
7.3 Solução da equação diferencial de 1a ordem
7.4 Energia armazenada e dissipada em circuitos RL e RC
7.5 Chaveamento sequencial
7.6 Resposta à excitação constante
7.6.1 Resposta ao degrau
7.7 Resposta à excitação não constante
7.8 Aplicações
7.9 Exercícios resolvidos e propostos
Unidade 8 – CIRCUITOS RLC
8.1 Introdução
8.2 Equação diferencial de circuitos RLC
8.2.1 Solução da equação diferencial de 2a ordem
8.3 Resposta natural de um circuito RLC
8.3.1 Circuito superamortecido
8.3.2 Circuito criticamente amortecido
8.3.3 Circuito subamortecido
8.3.4 Circuito sem perdas
8.4 Resposta completa de circuitos de 2a ordem
8.5 Aplicações
8.6 Exercícios resolvidos e propostos
Unidade 9 – ANÁLISE DE REGIME PERMANENTE SENOIDAL
9.1 Revisão de números complexos
9.2 Definição de fasor
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9.3 Solução particular de uma equação diferencial usando fasores
9.4 Definição de Impedância e Admitância
9.4.1 Relação fasorial entre corrente e tensão para os elementos de circuitos
9.4.2 Associação de impedâncias e admitâncias
9.5 Análise de nó e de malha para circuitos em regime permanente senoidal.
9.6 Circuitos ressonantes
9.6.1 Condição de ressonância
9.6.2 Fator de qualidade
9.7 Função de rede e resposta em frequência
9.7.1 Resposta em amplitude e em fase
9.7.2 Filtro e sua largura de banda
9.8 Potência em regime permanente senoidal
9.8.1 Potências instantânea, média, reativa, complexa e aparente.
9.8.2 Propriedade aditiva da potência média
9.8.3 Teorema da máxima transferência de potência
9.9 Valor eficaz (RMS) de uma tensão ou corrente
9.10 Exercícios resolvidos e propostos
9. Metodologia
Aulas teóricas duas vezes por semana
10. Recursos
- Quadro magnético e retroprojetor
- INTERNET: www.engcomp.ufpa.br/salimos
Ou
www.salimos.ufpa.br
11. Avaliação
A avaliação será feita através de provas teóricas e listas de exercícios.
A nota de cada lista de exercícios ( no máximo 4 pontos) é dividida pelo número de
acertadores e o resultado conta como bônus para a nota das provas.
Serão realizadas 4(quatro) provas, donde se tira a média aritmética das três maiores
notas.
Para ser aprovado, o aluno precisa obter a média mínima 5(cinco) e uma frequência
superior a 75% das aulas dadas.
CALENDÁRIO: 1a prova: será marcada após o término da unidade 3
2a Prova: será marcada após o término da unidade 6
3a Prova: será marcada após o término da unidade 9
4a prova: uma semana após a 3a prova.
12. Bibliografia
1.2.1 Livro texto:
[1] DORF, Richard C. & SVOBODA, James A. Introdução aos Circuitos
Elétricos. 7a Edição. LTC Editora S/A. 2001.
1.2.2. Bibliografia complementar
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[2] NILSSON, James W. & RIEDEL, Susan A. Circuitos Elétricos. 6a Edição.
LTC Editora S/A. 2003
[3] BOYLESTAD, Robert L. Introdução à Análise de Circuitos. 10a Edição.
PEARSON-Prentice Hall. 2004.
[4] QUEVEDO, Carlos P. Circuitos Elétricos. 2a Edição. LTC Editora S/A. 2000
[5] SALIMOS, J. L. Apostila de Circuitos Elétricos 1. DEEC-UFPA. 2006.
13. Horário e local para atendimento aos alunos (extra-classe)
Qualquer horário em que eu não esteja ministrando aula. Atendimento na sala 33 do LEEC.
14. Cronograma
Conteúdo
Unidade 1: Variáveis e elementos de circuitos
Unidade 2: Circuitos resistivos
Unidade 3: Métodos de análise de circuitos resistivos
Exercícios
1a Prova
Unidade 4: Teorema de circuitos
Unidade 5: Amplificadores operacionais
Unidade 6: Capacitores e indutores
Exercícios
2a Prova
Unidade 7: Circuitos RL e RC
Unidade 8: Circuitos RLC
Unidade 9: Análise de regime permanente senoidal
Exercícios
3a Prova
4a Prova
No
Aulas
2 Aulas
2 Aulas
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1 Aula
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2 Aulas
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